¡Este es realmente un proyecto que he estado haciendo este año!
Una de las mejores formas de mejorarlos es aumentar su tamaño. El LHC (Gran Colisionador de Hadrones) tiene actualmente 27 km de circunferencia. En el futuro a largo plazo, cuando el LHC esté terminado, se podría construir un nuevo túnel en Ginebra y nacerá el FCC (Future Circular Collider).
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Esto haría que el LHC se vea pequeño. Pero eso está muy lejos. 2035 es la primera hora de inicio. Entonces, ¿qué se puede construir entre ahora y entonces?
Una de las mejores formas de mejorar los aceleradores es usar leptones en lugar de hadrones. Antes de que se construyera el LHC, el túnel estaba ocupado por el colisionador LEP (Gran Positrón de Electrones). Esto tenía una energía mucho menor que el LHC, pero en realidad es un mejor diseño. ¿Por qué? Los electrones y los positrones son partículas fundamentales puntuales, mientras que los protones son hadrones compuestos, por lo que, en caso de colisión, las interacciones son muy desordenadas y llenas de fondo. Como los protones son compuestos, está menos claro qué puede estar colisionando en las interacciones.
Con un electrón o positrón es mucho más claro. Esto hace que las colisiones sean más fáciles de trabajar.
Hay dos colisionadores principales que se han propuesto utilizar leptones. El CEPC (Colisionador de positrones de electrones chino) y el ILC (Colisionador lineal internacional).
Se propone que el CEPC se construya en China con una circunferencia de entre 50 y 100 km. La energía del Centro de Masa sería de 240 GeV para maximizar la producción de Higgs a través del método Higgs-strahlung. Los objetivos son mejorar las mediciones de Higgs, como el límite en su ancho, el error en la masa y la relación de ramificación. El objetivo es producir un millón de Higgs en diez años.
El problema con los colisionadores circulares de leptones son las limitaciones en la energía debido a las grandes cantidades perdidas debido a la radiación sincrotrón. Esto es cuando un colisionador lineal se vuelve más favorable.
Se trata de un colisionador lineal que se propone construir en Japón y puede alcanzar energías de hasta un TeV (cuatro veces más que el CEPC) y observará predominantemente el quark superior, así como las posibles nuevas áreas de la física.
El problema con los colisionadores lineales es la menor cantidad de colisiones permitidas ya que las partículas no pueden reciclarse a las mismas energías como pueden en un círculo.
Así que este es el futuro, los colisionadores de leptones son lineales y circulares. Ambos pueden eventualmente actualizarse para usar protones, ya que esta es una forma rápida de alcanzar energías más altas cuando el colisionador está listo para ser retirado. ¿Cuál será el mejor y obtendrá los principales descubrimientos? El tiempo dirá.
